单片机多中断处理技术研究
要处理多路中断问题,中断处理程序的算法大体上可以分为两类:弱中断优先级(使用CALL和RETURN方式)和强中断优先级(使用GOTO方式)。其程序结构图如下:
设第n个子程序的运行时间为Rn;同一个中断源的两次中断最小时间间隔In,在中断处理程序结构1中,中断1,中断2,中断3的优先权级为中断1>中断 2>中断3,这种方法在中断处理中广为使用。对于具有抢先优先级要求的程序可以通过第二个程序结构完成,即每执行完一个中断程序都重新检查该中断程序的中断标志位,如果其标志位又被置位,则执行该中断。为了确保第二个中断能够执行必须要求R1I1,同样第三个能够执行的条件是R1+R2 I1+I2,第n个中断能够被执行的条件是Σ(Rn)Σ(In),同时这也是程序能从中断中正常跳转出来的条件。对于普通的程序设计,这样的优先级一般能够满足用户的使用需求,但对于较大的程序设计往往需要更高的优先级甚至超优先级,也就是说即使正在执行中断程序,当超优先级中断到来的时候,马上就要停止当前工作,而去执行超优先级中断。要实现这种中断模式,完全可以在中断程序中添加一个或者几个判断指令来实现。以上图的GOTO结构方式为例,为了使ISR1拥有超高优先级,可以在ISR2中断程序中加入如下指令:
BTFSC INT1,INTIF ;判断INT1是否有中断
GOTO INT1 ;是!执行INT1中断
如果ISR2的程序较长或者ISR1的中断级较高,可以在ISR2中加入多条这样的语句。同样道理,为了形成ISR2的次高优先级,可以在ISR3中加入指令:
BTFSC INT2,INTIF ;判断INT2是否有中断
GOTO INT2 ;是!执行INT2中断
由此可以达到预期效果,这种方法主要是基于每个子程序的执行时间比较长而产生的,如果每个中断程序的执行时间都很短,那么也就没有必要牺牲这一个指令周期了,所以程序的设计应该力求中断的简洁。
为了能够编写好一个简洁的中断程序,应抓住中断的特点是具有实时性,针对实时中断数据采集系统,也就是中断的特点在于数据的采集。因此在中断程序中只应该处理数据采集和标志位的设置,而将数据的处理放在中断之外,由主程序通过循环检测执行数据处理工作,具体做法:先开辟一个储存缓冲区,作为采集来的数据的传递媒体,即存储采集数据,等待主程序的处理;中断程序负责数据的采集,并且将采集来的数据值赋给存储缓冲区;主程序通过条件循环语句反复检测 存储缓冲区情况,及时处理采集信息。这样在处理方法既能有效的实现中断的功能,又可以极大的缩减每个中断的时间,提高整个程序的反应速度。
4.结束语:
从上看出,灵活地应用中断,不但可以大量的节省CPU资源,而且能够使程序更加简化,具有更高的实时性和稳定性。在实际应用中应该注意将任务合理分配给中断和主程序,二者要分工明确,接口简单。这其中的技巧还需要在实践中多多摸索与体会。
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